山东大学;威海市昀尚工程技术有限公司李光明获国家专利权
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龙图腾网获悉山东大学;威海市昀尚工程技术有限公司申请的专利基于图像增强与时空追踪的桥梁振动位移检测方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121639806B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202610154998.3,技术领域涉及:G06T7/73;该发明授权基于图像增强与时空追踪的桥梁振动位移检测方法及系统是由李光明;张保震;寻焱鑫;孙静雪;张慧敏;段婷婷;孙瑞阳;李志江;陈慧琳设计研发完成,并于2026-02-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于图像增强与时空追踪的桥梁振动位移检测方法及系统在说明书摘要公布了:本公开提供了基于图像增强与时空追踪的桥梁振动位移检测方法及系统,涉及桥梁检测及计算机视觉技术领域,包括:获取桥梁结构的视频图像帧序列,采用ACAE自适应图像增强算法对图像帧协同处理,得到增强后的重构图像;将重构图像输入至AHSD‑Net检测模型,在其主干网络引入深度可分离卷积模块,在颈部网络结合动态上采样机制进行初步特征的空间聚合,最终输出得到目标位置检测结果;基于级联式ST‑RefineTrack策略,对目标位置检测结果依次执行空间维度的密度去噪与位置修正、时序维度的跨帧关联以及状态维度的自适应平滑处理,获得连续、稳定的桥梁振动位移曲线。本公开提升了位移测量精度与可靠性。
本发明授权基于图像增强与时空追踪的桥梁振动位移检测方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于图像增强与时空追踪的桥梁振动位移检测方法,其特征在于,包括: 获取桥梁结构的视频图像帧序列,并对其进行预处理; 采用ACAE自适应图像增强算法,对预处理后的图像帧通过限制对比度自适应直方图均衡化与自适应非锐化掩模的协同处理,得到增强后的重构图像; 将重构图像输入至AHSD-Net检测模型,在其主干网络引入深度可分离卷积模块,深度可分离卷积模块将卷积运算分解为逐通道卷积与逐点卷积两个步骤进行初步特征提取,在颈部网络结合动态上采样机制进行初步特征的空间聚合,最终输出得到目标位置检测结果; 基于级联式ST-RefineTrack策略,对目标位置检测结果依次执行空间维度的密度去噪与位置修正、时序维度的跨帧关联以及状态维度的自适应平滑处理,获得连续、稳定的桥梁振动位移曲线; 所述基于级联式ST-RefineTrack策略,对目标位置检测结果依次执行空间维度的密度去噪与位置修正、时序维度的跨帧关联以及状态维度的自适应平滑处理,获得连续、稳定的桥梁振动位移曲线,包括: 首先将当前帧输出的所有候选检测框输入至DBSCAN聚类模块,进行单帧内的空间修正; 采用ByteTrack算法建立稳健的跨帧时序关联,首先引入卡尔曼滤波构建运动模型,根据上一帧目标状态预测当前帧的目标位置,随后执行双阶段匹配:第一阶段优先将高置信度检测框与预测轨迹进行关联;第二阶段利用低置信度检测框对未匹配轨迹进行补全与续接; 在轨迹输出端引入自适应时空平滑模块ATSM,自适应时空平滑模块ATSM结合自适应加权与指数滑动平均EMA状态更新,对位移序列进行平滑处理; 其状态更新方程如下所示: 其中,与分别为当前时刻与上一时刻的平滑位移估计值,为ByteTrack输出的观测位移值;为平滑权重; 所述自适应时空平滑模块ATSM中的平滑权重根据目标的运动状态与检测置信度进行动态调整:当目标处于稳态或低速微动时,增大以增强平滑强度,抑制高频抖动;当目标发生大幅度的快速位移时,减小以降低平滑滞后、保持动态响应;最终输出兼具连续性、平滑性与动态响应能力的桥梁振动位移曲线。
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